换热器维护检修方案12换热器维护检修方案1范围本方案适用于化工企业中设计压力不大于6.4MPa、设计温度大于-20℃、小于520℃的管壳式、平板式和螺旋板式换热器的维护和检修2结构简述2.2.1管壳式换热器(包括固定管板式、浮头式、U型管式和填料函式)主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。固定管板式换热器的两端管板与壳体焊接相连,为减小温差引起的热应力有时在壳体上设有膨胀节。浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动。U型管式换热器的换热管弯成U型,两端固定在同一管板上,管束可以自由伸缩。填函式换热器的一端管板固定,另一端填函密封可以自由伸缩。2.2.2平板式换热器主要由换热板片、密封垫片、固定封头、活动封头(头盖)、夹紧螺栓、挂架等组成,换热片上有不同形状的波纹;密封材料大多采用天然橡胶和合成橡胶。2.2.3螺旋板式换热器主要由外壳螺旋体、密封件及进出口等四部分组成。螺旋体是用两片平行的钢板卷制而成,它具有两个介质通过的矩形通道。根据通道布置的不同,螺旋板式换热器又分为三种形式:Ⅰ型,主要特点是螺旋通道的两端全部垫入密封条后焊接密封;Ⅱ型,特点是螺旋通道两端面交错焊死;Ⅲ型,特点是一个通道的两端全焊死,另一个通道的两端全敞开。3完好标准3.1零、部件3.1.1换热器的零、部件及附件完整齐全,壳体、管程、板片、封头的冲蚀、腐蚀在允许范围内,管束的堵管数不超过管束总数的10%,隔板、板片、折流板、防冲板等无严重的扭曲变形。3.1.2仪表、计器和各种安全装置齐全,完整,灵敏,准确。3.1.3基础、机座完好,无倾斜、下沉、裂纹等现象。3.1.4各部连接螺栓、地脚螺栓紧固整齐、无锈蚀,符合技术要求。3.1.5管道、管件、阀门、管架等安装合理、牢固完整、标志分明、符合要求。3.1.6换热器壳程、管程及外管焊接质量均符合技术要求。3.1.7防腐、保温设施完整有效,符合技术要求。3.2运行性能3.2.1换热器各部温度、压力、流量等参数符合技术要求。3.2.2设备各部分阀门开关正常。3.2.3换热效率达到铭牌出力或查定能力。33.3技术资料3.3.1设备档案、出厂质量证明书、检修及验收记录齐全。3.3.2压力容器的技术资料齐全、准确。3.3.3运行时间和累计运行时间有统计记录。3.3.4设备图纸齐全。3.3.5操作规程、维护检修规程齐全。3.4设备及环境3.4.1设备及环境整齐清洁、无污垢、垃圾。3.4.2设备的胀口、焊口、管口、法兰、阀门、填料函及换热板间等密封面完好,泄漏率在允许范围内。4设备的维护4.1日常维护4.1.1严格执行操作规程,确保进、出口温度、压力及流量控制在操作指标内,防止急剧变化,并认真填写运行记录。4.1.2随时检查壳体、封头(浮头)、管程、管板及进出口管道等连接处无异响、腐蚀及泄漏。4.1.3检查各连接件的紧固螺栓是否齐全、可靠,各部仪表及安全装置是否符合要求,发现缺陷及时消除。4.1.4检查换热器及管道附件的绝热层,保持绝热层完好。4.1.5勤擦拭、勤打扫,保持设备及环境的整洁,做到无污垢,无垃圾,无泄漏。4.1.6严格执行交接班制度,未排除的故障应及时上报,故障未排除不得盲目开车。4.2定期检查内容定期检查内容见表1。4表1检查项目检查内容检查周期(月)检查方法检查项目检查内容检查周期(月)检查方法壳体封头(端盖)测定壁厚6~12超声波壳程、管程、螺旋通道及换热板通道污垢堆积3~61.运行状态判断2.物料分析内件结构腐蚀情况6~121.流体腐蚀性检测器2.液体PH值测定3.液体金属含量分析压力表、安全阀、计器准确性、灵敏度、可靠性6~121.计量标准规定2.按工艺操作法规定校验4.3常见故障处理方法4.3.1管壳式换热器管壳式换热器常见故障处理方法见表2。表2现象原因处理方法现象原因处理方法出口压力波动大1.工艺原因2.管壁穿孔3.管与管板连接处泄漏1.调整工艺条件2.堵管或补焊3.视情况采取消漏措施封头(浮头)与壳体连接处泄漏1.密封垫片老化、断裂2.紧固螺栓松动1.更换密封垫片2.对称交叉均匀紧固螺栓换热效率低1.管壁结垢或油污吸附2.管壁蚀漏3.管口胀管处或焊接处松动或漏蚀1.清理管壁2.查漏补焊或堵管3.胀管补焊、堵管或更换换热器管束异常振动介质流动激振在壳程进出口管处设计防冲板、导流筒或流体分配器4.3.2平板式换热器平板式换热器常见故障处理方法见表3。5表3现象原因处理方法现象原因处理方法密封面泄漏1.换热板原有伤痕变形2.密封条上的凸缘未嵌入板片定位槽内3.密封条、密封垫或粘接剂老化失效4.拉杆螺栓受力不均1.修整或更换板片2.重装,使密封条凸缘嵌入定位槽内3.更换4.先将四根拉杆对角交叉拧紧再将上中部位拉杆拧紧至尺寸,最后将对角线四根拉杆均匀拧紧阻力降超过允许值1.换热器角孔有脏物堵塞2.板片通道有结垢3.压力表失灵1.清除脏物2.用化学或手工方法清除结垢3.校验或更换压力表传热效果差1.冷介质入口温度高2.换热板片结垢3.水质浊度大,油污与微生物多4.超过清洗间隔期5.设备内空气未放净1.降温或加大流量2.清洗板片3.加强过滤,净化水质4.定期清洗过滤器5.排除空气两种介质互串1.换热板片腐蚀穿透2.换热板片有裂纹3.密封垫片损坏1.更换2.更换3.更换换热器冷热不均1.开车时空气未排净2.部分通道堵塞,介质走近路3.停车时介质未放净,尤其是结晶的介质1.注意放净空气2.加强清洗与过滤,疏通被堵通道3.放净设备内介质4.3.3螺旋板式换热器螺旋板式换热器常见故障处理方法见表4。表4现象原因处理方法现象原因处理方法传热效率低1.螺旋体通道结垢2.螺旋体局部腐蚀使介质短路3.平板盖变形1.用酸洗或蒸汽吹洗2.修理或整台更换3.整形或更换端盖连接处泄漏1.螺旋体两端面不平或有缺陷2.螺旋体端面与密封垫板间有脏物3.螺栓受力不均1.光刀或更换2.清除脏物3.对程交叉紧固螺栓6介质混串1.螺旋体腐蚀穿孔2.密封板变形1.更换设备2.更换密封板5检修周期和检修内容5.1检修周期检修周期见表5.表5检修类别中修大修检修周期,月1236~72当本单位状态检测手段已经具备开展预测维修条件的,经请示本单位上级主管部门同意,可不受4.1条限制。5.2检修内容5.2.1管壳式换热器5.2.1.1中修5.2.1.1.1清理换热器的壳程、管程及封头(浮头、平盖、凸形等)积存的污垢;5.2.1.1.2检查换热器内部构件有无变形、断裂、松动、防腐层有无变质、脱落、鼓泡以及内壁有无腐蚀、局部凹陷、沟槽等,并视情况修理。5.2.1.1.3检查修理管束、管板及管程与壳程连接部位;5.2.1.1.4检查更换进出管口填料、密封垫;5.2.1.1.5检查更换部分连接螺栓、螺母;5.2.1.1.6检查校验仪表及安全装置;5.2.1.1.7检查修理静电接地装置;5.2.1.1.8检查更管件、阀门及附件;5.2.1.1.9修补壳体、管道保温层;5.2.1.2大修5.2.1.2.1包括中修内容5.2.1.2.2修理或更换新换热器管束与壳体;5.2.1.2.3检查修理设备基础;5.2.1.2.4整体防腐、保温。5.2.2平板式换热器5.2.2.1中修5.2.2.1.1检查清理换热板片中的结垢;75.2.2.1.2.检查更换密封垫片及密封条;5.2.2.1.3检查换热板片变形、裂纹、伤痕、腐蚀等情况,视情况更换;5.2.2.1.4检查、修理或更换活动端板、固定端板及挂架;5.2.2.1.5检查修理过滤器、放空阀;5.2.2.1.6检查修理进、出口管道、阀门;5.2.2.1.7检查调试各部仪表及安全装置。5.2.2.2大修5.2.2.2.1包括中修内容5.2.2.2.2修理或更换进出口管道及各部阀门;5.2.2.2.3全面检查换热器、更换易损件并单侧试压;5.2.2.2.4修理或更换各部仪表及安全装置;5.2.2.2.5修理或更换过滤器、放空阀;5.2.2.2.6检查修理基础及地脚螺栓;5.2.2.2.7刷漆防腐。5.2.3螺旋板式换热器5.2.3.1中修5.2.3.1.1检查端盖与壳体连接部位的密封情况,视情况修理或更换密封垫片;5.2.3.1.2检查修理换热器进出口管道、阀门;5.2.3.1.3检查换热器焊接部位的腐蚀情况;5.2.3.1.4检查清理螺旋通道;5.2.3.1.5检查、校验仪表及安全装置;5.2.3.1.6检查各部紧固螺栓,必要时更换;5.2.3.1.7检查、修补绝热层和防腐层。5.2.3.2大修5.2.3.2.1包括中修内容5.2.3.2.2修理或更换进出口管道、阀门;5.2.3.2.3检修或更换螺旋板式换热器,并试压检验;5.2.3.2.4修理或更换各部仪表、管道及安全装置;5.2.3.2.5检查修理基础;5.2.3.2.6防腐,更换绝热层。5.2.4有关压力容器的检验、检修内容,遵照HG25001-91《压力容器维护检修规程》执行。86检修方法与质量标准6.1管壳式换热器6.1.1壳体壳体的检修及质量标准按HG25001-91《压力容器维护检修规程》有关规定。6.1.2换热管6.1.2.1换热管由于温度、压力的波动及温差变形的不均匀,造成管子从管板中拉脱松动而使介质泄漏,可采用补胀方法消除,同一部位补胀不能多于三次,否则会使管板孔处材料冷做硬化而胀不紧。若胀管无效,可换管子或采用焊接方法,焊好后对周围列管再胀一次,防止热胀冷缩松动。6.1.2.2换热管由于腐蚀、磨蚀、冲蚀、沉积腐蚀等原因,使管子产生裂缝,穿孔而泄漏,一般处理方法有两种,一是更换新管,二是堵管。更换新管对管板孔必须检查、清理、修磨。管板孔内不得有油污、铁锈、刀痕,管板的密封槽或法兰面应光滑无伤痕。管孔直径的偏差、圆柱度、圆度都在允许范围内,管端应除锈至呈金属光泽,其长度不宜小于二倍的管板厚度。堵管,是用锥度为1:10的金属堵头将管子两端堵死。堵头材料的硬度,应低于管子的硬度。堵管数一般不得超过管束管子总数的10%(根据本厂工艺和生产情况可适当增减)。6.1.2.3换热管的管材硬度应比管板硬度小HB30左右,否则应在管端150~200mm长度内退火。管子材质要求符合GB151-89《钢制管壳式换热器》的要求。对管束的换热管允许每根管子有一道对接焊口,U型管允许有二道对接焊口,两道焊口之间的距离不得小于300mm长。对接焊缝应平滑,对口错边量不得超过管壁厚度的15%,且不大于0.5mm。对接厚管子的直线度以不影响顺利穿管为限。对接接头应作焊接工艺评定,并作直径为0.85倍内径的通球试验,焊后应进行单管水压试验,试验压力为管程压力的2倍。6.1.2.4U型管弯管段的圆度偏差应不大于管子名义外径的10%,不宜热弯,碳钢、低合金钢管弯制后应作清除应力热处理。6.1.3管板6.1.3.1拼接的管板焊缝应进行100%的射线或超声波探伤。除不锈钢外,拼接后管板应作消除应力的热处理。6.1.3.2复合管板在堆焊前应进行堆焊工艺平定。其基层材料和复层材料应按JB4730-94《压力容器无损检测》进行检查。6.1.3.3管板孔径允差、孔板宽度偏差应符合GB151-89《钢制管壳式换热器》的规定。6.1.4折流板折流板表面要保持平整、光滑、无毛刺。板面孔距必须与管板孔距一致,折流板的最小厚度与管孔偏差应满足GB151-89《钢制管壳式换热器》的规定。96.1.5防冲板防冲板表面到圆筒内壁的距离一般为接管外径的1/4~1/5,其边长应大于接管外径50mm。防冲板的最小壁厚:碳钢为4.5mm,不锈钢为3mm。采用焊接固定时应注意防止产生焊缝裂纹或腐蚀;用U型螺栓固定时应防止螺栓松动及腐蚀。6.1.6管束与管板组装6.1.6.1胀接:管板硬度应大于管子,如两者硬度相近时,应对管端作退火处理,一般硬度差在HB30~50左右。胀管深度:一般等于管板的厚度减去3~5mm。胀管顺序一般从中扩展到周边对程交差进行。胀管时必须检查管板、管端的材质,尺寸、机械能、净化处理等符合要求。浮头式换热器须先胀固定管板处的管头、后胀活动管板处的弯头,胀接过程